基于大型三轴试验的筑坝材料动力特性对比分析

堆石料和砂砾料在土石坝建设中应用广泛,研究堆石料和砂砾料的动力特性对坝体抗震安全评价有重要意义。基于WYS-2000大型多功能静动三轴试验机,开展了堆石料与砂砾料动弹模量和阻尼比试验,对比分析了围压和固结比对两种材料动模量和阻尼比的影响,并提出阻尼比计算方法。结果表明,围压和固结比的增大均使得两种材料的最大动弹模量和最大动剪切模量提高,围压和固结比相同时,砂砾料的最大动弹模量和最大动剪切模量均较堆石料的高,低围压作用时砂砾料的最大动模量比堆石料高13.4%～26.8%;两种材料动剪切模量比G_d/G_(dmax)-γ_r具有良好的归一性;随着固结比的增大,堆石料和砂砾料的最大阻尼比λ_(dmax)均在增大,在相同固结比作用下,堆石料的最大阻尼比λ_(dmax)比砂砾料高10%～13%。     

高土石坝动力反应研究

针对复杂超高应力条件下粗粒筑坝材料的动力变形特性较复杂问题,采用反映粗粒筑坝材料振动硬化特性的动力模型及考虑初始固结围压影响的粗粒料动力残余变形模型,利用试验动孔压比与动剪应力比关系曲线计算动孔压的方法研究了高土石坝的动力反应特性.计算结果表明,大坝遭遇场地谱人工波的最大水平向加速度反应为3.97 m/s2,位于坝项部位;暨直向地震永久变形占坝高的0.17%;受水库蓄水的影响,坝体上游坡的永久变形较下游坡更明显;地震过程中坝体心墙料、反滤料和坝基砂层的动孔压比均小于0.3,不会发生液化;建造于基岩上的高土石坝具有良好的抗震性能.     

砂层震动孔压长消的一维解析算法研究

本文将太沙基一维固结理论与不排水条件下动孔压增长模式相耦合,提出了一类饱和砂层振动孔隙水压力增长与消散计算的理论解.其中动孔压增长模式是一个随时间和物理力学参量而变化的一般函数,同时考虑了起始静孔压场的存在,使得该理论解带有较好的普遍性.并针对地震过程中主要可能出现的孔压增长规律,选择不同的孔压增长数学模式,并给出了相应条件下孔压长消计算的特解.     

粘性土三轴剪切试验的实质应力和破坏条件

常规的应力路径表示方法,难以刻画粘性土三轴试验中原状土试样和重塑土试样在初始各向异性方面存在的差别,也无法给出原状土试样的压缩强度较大而拉伸强度较小现象产生的原因。对此,从等压固结和K0固结的初始应力状态特征入手,研究了不同后续加载条件对三轴试样前期应力状态的影响。结果表明,决定试样屈服和破坏的应力是考虑了试样初始应力各向异性基础之后的实质应力。原状试样等压固结三轴试验和原状试样K0固结三轴试验在实质应力p′、q′空间中的应力路径和破坏曲线,合理解释了不同前期固结条件对试样强度有显著影响。     

掺软岩粗粒料的湿化试验研究

堆石料填筑完成后,初次蓄水可造成不可忽略的湿化变形。采用GDS土动三轴仪对软岩含量为20%的粗粒料进行单线法和双线法湿化试验,获得了不同围压、应力水平下试样的湿化应力应变关系及其轴向变形,并对比研究了单线法和双线法的湿化变形经验公式的差异。结果表明,掺软岩粗粒料三轴剪切应力应变曲线均为应变软化型,湿化应变随围压和应力水平的增大而增大,且与应力水平呈指数型关系;在应力水平较小时,单线法和双线法湿化应变计算的经验公式计算值差距较小,在应力水平较大时,双线法经验公式计算值比单线法大。     

崩岗区重塑非饱和花岗岩残积土体变形特性试验研究

为研究崩岗区重塑非饱和花岗岩残积土变形特性,利用双压力室非饱和土三轴仪做了重塑土的控制吸力固结排水剪切试验,研究了干密度、净围压和基质吸力对剪切破坏阶段的体积变形的影响,分析了重塑非饱和花岗岩残积土在控制吸力条件下剪切过程中的体变性状。试验结果表明,重塑非饱和花岗岩残积土的体变特性不仅取决于干密度和净围压,还与基质吸力密切相关,但净围压比基质吸力对土体体积应变的影响大。研究成果可为崩岗侵蚀区灾害防治及其体积变形、沉降量预测提供参考。     

土石坝料的动力特性与坝体敏感性分析

在对国内多座土石坝坝料的动力试验结果分析与整理的基础上,给出了堆石料、心墙料、坝基砂及反滤料的动剪切模量比和阻尼比与动剪应变关系的均值曲线和上下2倍均方差曲线,并以200m典型心墙堆石坝为例,采用二维有限元法分析了坝体地震动力反应的敏感性.计算结果表明,坝料模量衰减曲线取上2倍均方差、阻尼比增长曲线取下2倍均方差时坝体的地震动力反应最大,为土石坝抗震的控制方案.     

砂卵砾石料变形与强度特性三轴试验研究

对不同密度的某砂卵砾石料试样进行了三轴固结排水剪切试验,研究了密度对砂卵砾石料强度、应力应变性质的影响。结果表明,随密度的增大,试样的强度指标呈增大趋势;不同围压下,随密度的增大,破坏时的轴向应变具有减小的趋势,且在低围压下这种趋势较明显;密度越大,试样的剪胀性越强,发生相变时的轴向变形和体积变形越小;试样发生相变时的应力水平一般大于0.5,因此在对高土石坝进行应力变形分析时应合理考虑粗粒土的剪胀性。     

新型汽封对汽轮机低压转子模态影响

针对某文献提出的新型轴端汽封,研究该汽封对汽轮机转子在运行状况下的稳定性产生的影响。改变密封副端面比压,模拟不同劲度系数的弹簧引起的轴向端面推力,再添加摩擦接触,最后对原转子以及施加了不同轴向推力的转子进行模态分析。利用数值仿真有限元软件ANSYS,计算得出3种情况的前6阶频率及其临界转速。结果显示:在转子轴端的圆盘处增加具有一定轴向端面比压的石墨环后,转子的阻尼频率和临界转速发生变化较小,说明新型汽封的使用对汽轮机不会产生破坏其运行稳定性的影响。这也为该汽封的运行特性及可靠性分析提供了理论基础。     

饱和砂土振动孔隙水压力消长的试验模拟

本文基于对动荷作用下饱和砂土孔隙水压力瞬态变化机理的认识,将土力学中著名的太沙基固结理论与传递孔压变化机理分析相结合,建立了描述动荷作用条件下饱和砂体内孔隙水压力扩散消散的计算模型,并着重通过能够较为合理地模拟传递孔压变化机理的实验方法,测定出了不同实用条件下模型参数的变化规律.     

600MW超临界机组控制特性的分析与控制策略的研究

通过分析超临界机组的燃料质量流量扰动、给水质量流量扰动和汽轮机调门开度扰动对主蒸汽压力和分离器出口温度的影响,得出相应的动态特性和各参数之间的关联性,从原理上给出燃料指令、给水指令与煤水比之间的相互关系,确定了机组指令与锅炉指令的静态和动态关系.提出超临界机组汽水一体化的控制理念,采用变设定值、变参数、动态前馈的控制方式优化控制策略,使超临界机组能稳定快速地跟随AGC的要求,同时保证机组变参数运行的稳定性.     

粗粒料水平循环单剪动力特性试验研究

针对利用动三轴试验设备进行粗粒料动力特性试验时存在试验成本高和工序复杂等问题,采用自主研发的水平向单剪试验仪,通过大型水平循环单剪试验,研究了粗粒料的动剪切模量和动阻尼比等动力特性。试验结果表明,粗粒料的动剪切模量、动阻尼比与水平剪应变、初始竖向应力、剪切速率和循环数等因素有关。水平剪应变越小,初始竖向应力越大,循环数越多,动剪切模量越大,动阻尼比越小,且动阻尼比随循环数的增多,其减小和增长速率均变小,最终达到收敛。试验结果与动三轴剪切试验结果规律类似,可见采用大型水平循环单剪仪进行粗粒料动力特性试验研究可行、合理。     

凹槽-襟翼对翼型动态失速特性影响研究

风力机复杂运行环境使叶片常处于失速环境,导致翼型升力骤降,严重影响风力机气动性能.为改善翼型流动分离,延缓失速,对凹槽-襟翼对翼型动态失速特性作用效果开展研究,并利用计算流体力学方法分析不同折合频率与翼型厚度时凹槽-襟翼对翼型气动性能的影响.结果表明:俯仰振荡过程中,凹槽-襟翼可有效提升翼型吸力面流速,降低失速攻角下逆...     

脉冲气刀式栓流气力输送与节能

介绍了脉冲气刀式栓流气力输送技术的原理，装置，优点及工程应用情况，以及在物料气力输送中对节能和环境保护所起的积极作用。     

全浮式浮环轴承-转子系统动态特性与稳定性研究

基于内外油膜的刚度和阻尼系数分析方法,探讨全浮式浮环轴承-转子系统的动态特性和稳定性;对轴承-转子系统进行线性和非线性仿真分析.分析表明:当系统转速超过12000 r/min时,系统进入不稳定状态,出现不稳定涡动;系统转速达到15000 r/min,浮环转速比为0.54时,系统处于不稳定状态.研究还表明:可通过轴承设计...     

Water-splitting mechanism analysis of Sr/Ca doped LaFeO3 towards commercial efficiency of solar thermochemical H2 production

Solar thermochemical (STC) technology utilizes the entire spectrum of solar energy to decompose water to produce hydrogen. This technology reduces carbonic fuels, nearly only producing hydrogen rather than hydrogen-oxygen mixture. However, low water-splitting activity of redox materials restricts improvement of water-hydrogen conversion ratio and fuel production efficiency. Recently, a kind of perovskite LaFeO₃ attracts attention, because of the good performance in photocatalysis hydrogen production. Nevertheless, how LaFeO₃ system works in STC water-splitting cycle is rarely studied. In this paper, the first principle method at density functional theory level is adopted to reveal the hydrogen production mechanism of perovskite LaFeO₃ doped with 25% Sr/Ca at A site. Hydrogen migration on material surface determines hydrogen generation rate. The activation energy of 25%-Ca-doped LaFeO₃ is relatively lower 150.09 kJ/mol. In addition, fuel production efficiency has been calculated. When water to hydrogen conversion ratio is 100%, solar-to-fuel efficiency can reach maximum 0.472. The effect of water-splitting kinetics on hydrogen production is also discussed. The results indicate that when T_red = T_oxi = T = 1200K and water to hydrogen conversion ratio is 10%, the dynamic efficiency of La_0.75Ca_0.25FeO₃ can reach 20%. This research can provide index for improving the hydrogen production performance of STC technology.     

尾缘气动弹片对翼型动态失速特性影响研究

通过研究尾缘气动弹片对翼型动态失速特性影响,提出一种基于气动弹片的主动控制策略,使其于大攻角时抬起,小攻角时闭合。并采用计算流体动力学方法对比分析主动式气动弹片对不同厚度翼型抑制流动分离作用的效果。结果表明：对于薄翼型,发生动态失速时,气动弹片可延缓翼型尾缘涡旋与前缘主流涡的相互作用,减小翼型升力系数骤降幅度;随翼型厚度增加,流动分离点从翼型前缘转向后缘,气动弹片可有效分割较大分离涡,减轻流动分离程度,限制分离涡发展,同时抑制尾缘伴随小涡产生,提高翼型升阻比。     

灰煤混合燃料的燃烧动力学特性研究

利用TGA/SDTA851e型热重分析仪,对煤及不同灰煤比的混合燃料进行了热失重实验,获得了其热失重特性曲线。采用单个扫描速率的Coats-Redfern法、多重扫描速率的FWO（Flynn-Wall-Ozawa）法和Starink法三种典型的热分析方法求取了各样品的动力学参数。结果表明：随着灰煤比的升高,样品燃烧反应平均过程的活化能增高;灰煤比由0升高到0.15时,样品的活化能、着火温度和燃烬温度变化较大;灰煤比从0.15升高到0.45时,活化能、着火温度和燃烬温度变化较小。同时,通过对比几种分析方法的计算结果,认为采用多重升温速率法求取活化能时要谨慎,建议采用单重升温速率法和多重升温速率法相结合来分析燃料的热解及燃烧机理。     

空心钢管混凝土组合柱抗震性能研究

为研究水电站厂房空心钢管混凝土组合柱抗震性能,以新疆某水电站钢管混凝土厂房组合柱结构构造形式为例,应用有限元软件ADINA建立了矩形实心及空心钢管混凝土厂房组合柱结构三维有限元模型,探讨了自振特性,并通过时程分析方法研究不同空心率模型在地震动输入情况下钢管和内部核心混凝土的动应力、动位移响应。结果表明,矩形空心钢管混凝土组合柱比实心钢管混凝土组合柱的抗震性能更好。     

一类多变量控制系统的解耦控制

该文提出在静态增益系数评价多变量控制耦合程度的基础上 ,增加动态耦合度和静态交叉耦合率二个概念 ,能更全面地评价多变量控制系统的耦合程度。对于 2× 2多变量控制系统 ,按系数正、负号的个数分为奇耦合和偶耦合 ,并证明奇耦合系统都能用解耦方法改善控制品质 ,同时给出解耦控制的计算方法。该方法可在电站控制系统得到广泛的应用。图 3参 6